门式钢架设计实例带计算书

合集下载

门式刚架计算书

门式刚架计算书

门式刚架计算书项目编号: No.1项目名称: XXX项目计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08目录一. 设计依据 (3)二. 计算软件信息 (3)三. 结构计算简图 (3)四. 结构计算信息 (3)五. 结构基本信息 (4)六. 荷载与效应组合 (6)1. 各工况荷载表 (6)2. 荷载效应组合表 (7)七. 地震计算信息 (19)1. 左地震 (19)2. 右地震 (19)八. 内力计算结果 (20)1. 单工况内力 (20)九. 节点位移 (22)十. 构件设计结果 (23)十一. 荷载与计算结果简图 (81)1. 结构简图 (81)2. 荷载简图 (83)3. 应力比图 (90)4. 内力图 (91)5. 位移图 (106)一. 设计依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015);二. 计算软件信息本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.2-2017年3月31日)。

计算日期为 2017年12月 8日13时41分 4秒。

三. 结构计算简图四. 结构计算信息结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H400X 200X 12X 14-0H 400X 200X 12X 14-012345671234122000070001500200010710支座约束数: 2标准截面总数: 3活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q345梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形: 考虑梁柱自重计算增大系数: 1.20基础计算信息: 计算基础梁刚度增大系数: 1.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85门式刚架梁平面内的整体稳定性: 按压弯构件验算程序自动确定允许的长细比钢梁(恒+活)容许挠跨比: l /180柱顶容许水平位移/柱高: l /60地震影响系数取值依据: 10抗规(2010版)地震作用计算: 计算水平地震作用计算振型数:3地震烈度:6.00场地土类别:Ⅲ类附加重量节点数:0设计地震分组:第一组周期折减系数:0.80地震力计算方法:振型分解法结构阻尼比:0.050按GB50011-2010 地震效应增大系数:1.050五. 结构基本信息节点坐标柱关联号梁关联号柱节点偏心 (m)标准截面信息柱布置截面号,约束信息,截面布置角度梁布置截面号,约束信息截面特性截面特性六. 荷载与效应组合1. 各工况荷载表节点荷载柱荷载梁荷载吊车 12. 荷载效应组合表(1)柱子内力的基本组合(2)梁内力的组合值七. 地震计算信息1. 左地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力: 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比: 0.017周期(已乘折减系数)2. 右地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力: 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比: 0.017周期(已乘折减系数)八. 内力计算结果1. 单工况内力柱内力梁内力九. 节点位移恒荷载工况下节点位移(mm)活荷载工况下节点位移(mm)节点侧向(水平向)位移(mm)十. 构件设计结果1、钢柱 1 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比:λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 63, V=16.04抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.922、钢柱 2 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比:λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 61, V=-12.42抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.923、钢柱 3 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=28.83, Ly=1.50; 长细比:λx=156.8,λy=27.3构件长度=1.50; 计算长度系数: Ux=19.22 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q345验算规范: 门规GB51022-2015。

门式刚架计算书

门式刚架计算书

门式刚架计算书项目编号: No.1项目名称: XXX项目计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08目录一. 设计依据 (3)二. 计算软件信息 (3)三. 结构计算简图 (3)四. 结构计算信息 (3)五. 结构基本信息 (4)六. 荷载与效应组合 (6)1. 各工况荷载表 (6)2. 荷载效应组合表 (7)七. 地震计算信息 (19)1. 左地震 (19)2. 右地震 (19)八. 内力计算结果 (20)1. 单工况内力 (20)九. 节点位移 (22)十. 构件设计结果 (23)十一. 荷载与计算结果简图 (81)1. 结构简图 (81)2. 荷载简图 (83)3. 应力比图 (90)4. 内力图 (91)5. 位移图 (106)一. 设计依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015);二. 计算软件信息本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.2-2017年3月31日)。

计算日期为 2017年12月 8日13时41分 4秒。

三. 结构计算简图四. 结构计算信息结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H400X 200X 12X 14-0H 400X 200X 12X 14-012345671234122000070001500200010710支座约束数: 2标准截面总数: 3活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q345梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形: 考虑梁柱自重计算增大系数: 1.20基础计算信息: 计算基础梁刚度增大系数: 1.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85门式刚架梁平面内的整体稳定性: 按压弯构件验算程序自动确定允许的长细比钢梁(恒+活)容许挠跨比: l /180柱顶容许水平位移/柱高: l /60地震影响系数取值依据: 10抗规(2010版)地震作用计算: 计算水平地震作用计算振型数:3地震烈度:6.00场地土类别:Ⅲ类附加重量节点数:0设计地震分组:第一组周期折减系数:0.80地震力计算方法:振型分解法结构阻尼比:0.050按GB50011-2010 地震效应增大系数:1.050五. 结构基本信息节点坐标柱关联号梁关联号柱节点偏心 (m)标准截面信息柱布置截面号,约束信息,截面布置角度梁布置截面号,约束信息截面特性截面特性六. 荷载与效应组合1. 各工况荷载表节点荷载柱荷载梁荷载吊车 12. 荷载效应组合表(1)柱子内力的基本组合(2)梁内力的组合值七. 地震计算信息1. 左地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力: 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比: 0.017周期(已乘折减系数)2. 右地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力: 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比: 0.017周期(已乘折减系数)八. 内力计算结果1. 单工况内力柱内力梁内力九. 节点位移恒荷载工况下节点位移(mm)活荷载工况下节点位移(mm)节点侧向(水平向)位移(mm)十. 构件设计结果1、钢柱 1 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比:λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 63, V=16.04抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.922、钢柱 2 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比:λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 61, V=-12.42抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.923、钢柱 3 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度:Lx=28.83, Ly=1.50; 长细比:λx=156.8,λy=27.3构件长度=1.50; 计算长度系数: Ux=19.22 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q345验算规范: 门规GB51022-2015。

《门式刚架轻型钢结构设计》计算书

《门式刚架轻型钢结构设计》计算书

《门式刚架轻型钢结构设计》计算书1、工程情况:无吊车门式刚架跨度13.1m,刚架间距5m,共10榀。

钢架柱高4.6 m,屋面坡度1/6,屋面及墙板采用加JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板,芯板面板厚为0.50mm,板厚为80mm,自重0.25 kN/m2,檩条为薄壁卷边C型钢,间距为1.5m,自重0.05kN/m2。

钢材采用Q235钢,焊条为E43型。

抗震设防烈度为6度。

刚架梁在1/3处变截面。

静载:为0.2 kN/m2;活载:0.5 kN/m2 ;雪载:0.2 kN/m2;风载:基本风压W0=0.55 kN/m2,地面粗糙度B类图1.刚架简图2、钢架的布置及类型2.1钢架的布置按CECS102:2002规范,门式钢架轻型钢结构广房的纵向温度区(伸缩缝间距)应不达于300m,横向温度区段应不大于150m.该工程可不设伸缩缝.柱网及平面布置如图2:图2.刚架平面布置图2.2钢架的类型根据门式钢架类型钢结构特点,为了充分利用材料的作用达到节省材料的目的,截面应选用变截面实腹式门式钢架轻型钢架结构。

由于厂房内无吊车采用铰接柱脚刚架。

3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板, 芯板面板厚为0.50mm ,板厚为80mm.。

3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.3.3屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度 ,空间结构的稳定性,门式钢架结构左右跨横梁顶面设置横向水平支撑,在柱间设置柱间支撑。

3.3.1屋面横向支撑根据CECS102:2002的要求:屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。

柱间支撑布置如图3:图3.刚架柱间支撑布置图(1)柱间支撑设计:柱间支撑计算简图见图4. 按CECS102:2002 附录A :0.650.150.8s μ=+=z μ按GB50009-2001 低于10m 取0.1s μ=20.8 1.0 1.050.550.462k s z o kNw w m μμ=××=×××=110.46213.1515.12w k =×××=N按一半山墙荷载的12考虑节点活荷载标准值:,111 3.77522w k F W =××=kN N即节点荷载设计值:1.43775 5.29w F k =×=图4.柱间支撑计算图柱间支撑构件为柔性构件只能承受拉力。

门式刚架设计实例

门式刚架设计实例

门式刚架设计实例(总27页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--轻型门式刚架——计算原理和设计实例 <9>来源:发布时间:06-06 编辑:段文雁二、设计实例一1 设计资料门式刚架车间柱网布置:长度60m;柱距6m;跨度18m。

刚架檐高:6m;屋面坡度1:10;屋面材料:夹心板;墙面材料:夹心板;天沟:钢板天沟;基础混凝土标号为C25,fc= N/mm2;材质选用:Q235-B f=215 N/mm2 f=125 N/mm2。

2 荷载取值静载:为 kN/m2;活载: kN/m2 ;雪载: kN/m2;风载:基本风压W0= kN/m2,地面粗糙度B类,风载体型系数如下图:图3-41 风载体型系数示意图3 荷载组合(1). 恒载 + 活载(2). 恒载 + 风载(3). 恒载 + 活载+ × 风载(4). 恒载+× 活载 + 风载4 内力计算(1)计算模型图3-42 计算模型示意图(2)工况荷载取用恒载活载左风右风图3-43 刚架上的恒载、活载、风载示意图各单元信息如下表:表3-5 单元信息表单元号截面名称长度(mm) 面积(mm2) 绕2轴惯性矩(x104mm4) 绕3轴惯性矩(x104mm4)1 Z250~450x160x8x10 5700 973974 82 L450x180x8x10 9045 7040 974 227283 L450x180x8x10 9045 7040 974 22728表中:面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值图3-44 梁柱截面示意简图(3)计算结果刚架梁柱的M、N、Q见下图所示:图3-45 恒载作用时的刚架M、N、Q图图3-46 活载作用时的刚架M、N、Q图图3-47 (左风)风载作用时的刚架M、N、Q图选取荷载效应组合:(恒载 + 活载)情况下的构件内力值进行验算。

组合内力数值如下表所示:表3-6 组合内力表单元号小节点轴力N(kN) 小节点剪力Q2(kN) 小节点弯距M 大节点轴力N(kN) 大节点剪力Q2(kN) 大节点弯距M12345构件截面验算根据协会规程第条进行板件最大宽厚比验算。

钢结构门式钢架计算书

钢结构门式钢架计算书

本科毕业论文(设计)(题目:六安某公司新建单层钢结构厂房)本科毕业论文(设计)独创承诺书本人按照毕业论文(设计)进度计划积极开展实验(调查)研究活动,实事求是地做好实验(调查)记录,所呈交的毕业论文(设计)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知,除文中特别加以标注引用参考文献资料外,论文(设计)中所有数据均为自己研究成果,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。

毕业论文(设计)作者签名:日期:摘要本工程为六安某公司新建单层钢结构厂房。

采用轻型门式刚架体系,轻型钢结构建筑质量轻,强度高,跨度大。

钢结构建筑施工工期短,相应降低投资成本,经济实惠。

本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。

主要对承重结构进行了内力分析和内力组合,在此基础上确定梁柱截面,对梁柱作了弯剪压计算,验算其平面内外的稳定性;梁柱均采用Q235 钢,10.9 级摩擦型高强螺栓连接,局部焊接采用E43 型焊条,柱脚刚性连接,梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置,避免了一些常见的拉条设计错误。

本次设计图纸部分有:厂房平面图,立面剖面及节点详图,刚架施工图,厂房檩条布置图,吊车梁施工图,支撑布置图,基础平面布置图。

关键词:门式刚架;轻型钢结构;内力分析;节点AbstractThis works for a company in Lu'an new steel structure Single-layer workshop. The use of light portal frame system, the construction of light steel structure light weight, high strength, large-span, steel structure construction period short, lower investment costs, economic benefits.This design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes internal force analyzes and combines, based on these analyses; can choose the section of beamand columniation. Next, checking computations of stability calculation of plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235B steel. Rod formanual welding usually adopts E43. Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the double of the decked colored polystyrene clamps the circuit board. Otherwise, it is analyzed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind load, the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in design of brace, tension rod, and tension rod joints.The design drawings are as follows: plant floor plan, Node elevation profiles and detailed, Frame Construction ,wall-beam purlin plant layout map, construction of crane beam map, support layout map, foundation plan .Key Words:Portal frame;Light steel structure;Relation Database;the internal force analyzes;joint目录1 设计资料与依据 (1)1.1 工程概述 (1)1.2 设计依据 (1)2 建筑设计 (2)2.1 地质条件 (2)2.2 施工与安装条件 (2)2.3 建筑平面设计 (2)2.4 雨棚做法 (3)2.5 散水做法 (3)3 结构设计与计算 (4)3.1 设计基本资料 (4)3.2 荷载计算 (5)3.3 内力计算 (7)3.4 门式刚架设计 (36)3.5 节点设计 (40)3.6 牛腿设计 (45)3.7 屋面檩条设计 (47)3.8 墙架设计 (50)3.9 吊车梁设计 (52)3.10 抗风柱设计 (59)3.11 支撑设计 (61)3.12 基础设计 (63)致谢 (68)参考文献 (69)1 设计资料与依据1.1 工程概述本工程为六安某公司新建单层钢结构厂房,建筑场址位于六安市郊区。

钢结构课程设计---门式刚架计算书

钢结构课程设计---门式刚架计算书

门式刚架计算书1、设计资料 (1)厂房柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架(见图1-1)。

长度90m ,柱距6m ,跨度18m ,门式刚架檐高9m ,屋面坡度为1:10。

图1-1 门式刚架简图 (2)材料选用屋面材料:单层彩板。

墙面材料:单层彩板。

天沟:钢板天沟 (3)结构材料材质钢材:235Q ,22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土:225,12.5/c C f N mm = (4)荷载(标准值)Ⅰ静载:有吊顶(含附加荷载)0.52kN m Ⅱ活载:20.5/kN mⅢ风载:基本风压200.35/W kN m =,地面粗糙度为B 类,风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。

确定Z 值: ①180.1 1.8,2z 3.6m m ⨯==②0.40.49 3.6,2z 7.2H m m =⨯==取较小值为3.6m ,根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表A.0.2-1注3,因柱距6 3.6m m >,故风荷载取中间值。

详见图1-2所示图1-2 风荷载体型系数示意图(左风)Ⅳ雪荷载:20.2/kN m (5)其它本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值屋面静载:20.5/kN m 屋面活载:20.5/kN m 轻质墙面及柱自重(包括柱、墙骨架):20.5/kN mm风荷载:基本风压20 1.050.350.37/W kN m ⨯==,按地面粗糙度为B 类; 以柱顶为准风压高度变化系数211.0,0.37/z w kN m μ==; 以屋顶为准风压高度变化系数221.0,0.37/z w kN m μ== (2)各部分作用荷载1)屋面静载 标准值:0.56 3.0/kN m ⨯=活载 标准值:0.56 3.0/kN m ⨯= 2)柱荷载静载 标准值:0.56 3.0/kN m ⨯= 3)风荷载迎风面:柱上0.3760.250.555/w q kN m =⨯⨯= 横梁上0.376 1.0 2.22/w q kN m =-⨯⨯=- 背风面:柱上0.3760.55 1.22/w q kN m =-⨯⨯=- 横梁上0.3760.65 1.44/w q kN m =-⨯⨯=- 3、内力分析采用结构力学求解器求解内力,计算简图及结果如下:(1)静载作用下的内力计算图3-1-1 静载内力计算简图(单位:KN/m)图3-1-2 静载作用下弯矩图(单位:KN·m)图3-1-3 静载作用下剪力图(单位:KN)图3-1-4 静载作用下轴力图(单位:KN) (2)活载作用下的内力计算图3-2-1 活载内力计算简图(单位:KN/m)图3-2-2 活载作用下弯矩图(单位:KN·m)图3-2-3 活载作用下剪力图(单位:KN)图3-2-4 活载作用下轴力图(单位:KN)(3)风载作用下的内力计算1)左风情况下:图3-3-1 左风载内力计算简图(单位:KN/m)图3-3-2 左风载作用下弯矩图(单位:KN·m)图3-3-3 左风载作用下剪力图(单位:KN)图3-3-4 左风载作用下轴力图(单位:KN)2)右风情况下:右风荷载作用下,个内力图与左风荷载作用下的内力图刚好对称,不再画出。

门式钢架设计实例计算书

门式钢架设计实例计算书

门式钢架设计实例计算书设计说明:本设计为门式钢架结构,用作工业厂房,设计荷载包括自重荷载、活荷载和风荷载。

本文将详细介绍该结构的设计计算。

一、荷载计算1.1 自重荷载本结构的自重荷载为每平方米40kg。

1.2 活荷载根据工业厂房的使用情况,本结构的活荷载为每平方米300kg。

1.3 风荷载根据当地的气象情况和设计规范,本结构的基本风压为0.6kN/m2,按照结构类别为3类,结构重要性系数为1,地面粗糙度系数为B,风向系数为1.2计算得出风荷载为每平方米1.44kN。

二、结构计算2.1 稳定性分析首先进行稳定性分析,根据工业厂房的结构特点,本结构采用门式结构,悬臂梁的跨度为12米。

采用单跨分析的方法,分析单跨悬臂梁的稳定性。

按照设计规范,门式结构各构件轴力应在允许范围内,轴力比不得大于0.7。

通过计算,单跨悬臂梁的极限状态下轴力比为0.6,因此结构的稳定性满足设计要求。

2.2 强度计算其次进行强度计算,采用配筋设计的方法,根据结构荷载和构件的截面性质计算每个构件所需的钢材强度和配筋。

按照设计规范,各构件的强度应在允许范围内,杆件的屈曲和轴心受拉受压强度比不得小于0.9。

通过计算得出,本结构各构件满足设计要求。

2.3 钢材选型根据结构荷载和强度要求,选用Q345钢材,柱截面为H150×150×7×10,梁截面为H250×125×6×9。

三、结构检验采用有限元分析软件进行结构检验,确认结构的合理性。

通过有限元分析,检验结果满足设计要求。

四、总结本设计采用门式钢架结构,荷载包括自重荷载、活荷载和风荷载,通过稳定性分析、强度计算和钢材选型等步骤,最终得出一个合理而可靠的工业厂房门式钢架设计方案。

门式钢架计算书

门式钢架计算书

风荷载作用下轴力图
39.1
26.0
12.826ຫໍສະໝຸດ 012.8--20..64
6.1 6.1
14.8 14.8
23.5
14.8
-1.6
-22. 4
-29.7
-29.7
0. 0 -167.3
活荷载作用下的轴力图
11..11
-11. 4
-8.7 -8.7
-18.5 -18.5
-8.7 -8.7
-18.5 -18.5
-7.7
-7.7
43.9
43.9
-7.7
43.9
43.9
16.2 17.5 18.8
15.5 16.4 17.2
0. 0 -96. 7
40.8
96. 7 0. 0
25.1
恒载作用下的弯矩图 (2)活载作用(标准值)下,计算简 图及内力值:
-14.3
-13.3
-12.3
-12.3
-13.3
-14.3
-14. 8
=22.71
同样因其板边的最大应力 <f,可用 =1.1× 119.95=131.62 代替 。

⁄ =0.27<0.8,则可以认定ρ=1.0,全截面有效。
.

根据《刚架规程》第6.1.2 条之规定验算其强度为:
V=72<0.5 =0.5× (600-28)× 12× 125=429KN
M=260<
⁄ =(215-36× 1000/12464)× 66800× 10000/300=472.30KN.m
故该截面强度满足规范限值要求。
稳定验算:
考虑压型钢板屋面与檩条紧密连接,具有蒙皮效应,与梁相连的檩条可以作

门式刚架厂房设计计算书

门式刚架厂房设计计算书

门式刚架厂房设计计算书1、设计资料某单层单跨轻钢门式刚架结构厂房,跨度为总长L=60m,柱距D,斜梁坡度i=1:12。

根据工艺及建筑设计要求,确定车间为单层单跨轻钢门式铰接刚架结构。

厂房所在地区场地属于Ⅱ类场地土,抗震设防烈度小于等于8度。

钢材采用Q235钢,手工焊接,焊条E43。

长度L=60m,柱距D=5m,跨度B=18m,檐高H=9m,屋面坡度为i=1:12;屋面材料采用单层彩板或夹芯板;墙面材料使用单层彩板或夹芯板;天沟采用彩板天沟或钢板天沟;钢结构采用Q235;基础砼标号为C25。

恒载:无吊顶时0.35kN/m2 (不包括刚架自重)活载:计算刚架时为0.5kN/m2, 计算檩条时为0.8kN/m2;风载:基本风压按学生家乡所在地查表计算,地面粗糙度按C类;雪载:基本雪压按学生家乡所在地查表计算。

柱顶水平位移:H/60,横梁挠度:仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条时:L/180;有吊顶时:L/240设计内容1)梁、柱截面设计,2)梁、柱连接节点设计;3)屋面梁拼接节点设计。

2、结构平面柱网及支撑布置厂房长度=60m,因此在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑。

3、荷载计算3.1 计算模型选取取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用变截面设计。

厂房檐高9m,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为9m;屋面坡度为1:12。

因此得到刚架计算模型:(以中间跨为研究对象)180009001:123.2 荷载取值3.2.1 恒载:0.35+0.15=0.52/KN m 墙面及柱自重:0.52/KN m 3.2.2 活载:屋面活载:0.52/KN m 屋面雪载:0.452/KN m 两者取大值:0.52/KN m 3.2.3 风载:基本风压:20/45.0m KN =ω,地面粗糙类别C 类,以柱顶为标准风压高度变化系数:0.1,74.0==z z βμ因抗震等级小于等于8度,而风荷载标准值大于0.452/KN m ,故本工程不考虑地震作用3.3 各部分作用荷载:(内力计算均采用标准值) 3.3.1 恒载:0.5cos 5 2.5/KN m α⨯⨯=墙面及柱身恒载:0.55 2.5/KN m ⨯=2.5K N /m2.5KN/m2.5K N /m2.5K N/m3.3.2 活载:0.55cos 2.5/KN m α⨯⨯=2.5K N /m2.5K N/m3.3.3风荷载01.0510k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 左风:根据公式计算:根据查表,取0.74,根据门式刚架的设计规范, 取下图:(地面粗糙度C 类)风载体形系数示意图2122231.050.740.250.450.087/0.08750.435/1.050.74 1.00.450.35/0.355 1.75/1.050.740.550.450.192/0.19250.96/kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωω=⨯⨯⨯==⨯==-⨯⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k k k 迎风面 侧面, 屋顶,背风面 侧面, 241.050.740.650.450.227/0.2275 1.135/kN m q kN m ω=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k 屋顶,荷载如下图:-1.75K N /m-1.135K N /m0.435K N /m-0.96K N/m右风:-0.55-0.65-1.0+0.25α风载体形系数示意图2122231.050.740.250.450.087/0.08750.435/1.050.74 1.00.450.35/0.355 1.75/1.050.740.550.450.192/0.19250.96/kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωω=⨯⨯⨯==⨯==-⨯⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k k k 迎风面 侧面, 屋顶,背风面 侧面, 241.050.740.650.450.227/0.2275 1.135/kN m q kN m ω=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k 屋顶,荷载如下图:-1.75KN /m-1.135K N /m0.435K N/m-0.96K N /m4、内力计算:4.1截面形式及尺寸初选:(梁柱都采用焊接的H 型钢)mm h mm mm H mm mm Lh c c 700600~90015~10900015~10450~60040~301800040~3011=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====取 mm b mm mm h b c 300,150~3755~27505~21====取 mm h mm mm h h b c c 300,250~3753~2010===取mm h mm mm Lh b b 550,3.514~60035~3011===取mm b mm mm h b b 200110~2755~21===,取 mm h mm mm Lh b b 3009.276~3.32765~5500===,取H(550-300)×200×8×10H(550-300)×200×8×10H(700-300)×300×8×10h b1ABh c1h c0钢架截面初选截面特性截面 形式 截面名称面积2()mmx I 4()mm x W 3()mm y I 4()mmyW 3()mmx immy imm柱大头700300810H ⨯⨯⨯11440 81024.9⨯ 61064.2⨯ 7105.4⨯ 5103⨯ 284.1 62.7。

门式钢架计算书

门式钢架计算书

计算机辅助结构设计综合训练设计题目轻型门式刚架结构计算机辅助设计学生姓名XXX学科专业土木工程指导教师XXX副教授2011年12月目录设计条件及设计分组 (3)一、设计条件 (3)二、设计分组 (3)第1章刚架结构计算简图 (4)1.1结构简图 (4)1.2恒荷载简图 (4)1.3活荷载简图 (4)1.4左风荷载简图 (5)1.5右风荷载简图 (5)1.6吊车荷载简图 (5)第2章刚架结构内力计算结果 (5)2.1配筋包络及钢结构应力比图 (6)2.2弯矩包络图 (6)2.3轴力包络图 (6)2.4剪力包络图 (7)2.5恒载内力图 (7)2.6活载内力包络图 (8)2.7左风载弯矩图 (8)2.8右风载弯矩图 (9)2.9左地震弯矩图 (9)2.10右地震弯矩图 (9)第3章刚架结构位移计算结果 (9)3.1节点位移图 (9)3.1.1恒载节点位移图 (9)3.1.2活载节点位移图 (10)3.1.3左风节点位移图 (10)3.1.4右风节点位移图 (10)3.1.5恒载+活载节点位移图 (10)3.1.6吊车水平荷载节点位移图 (11)3.1.7左地震作用节点位移图 (11)3.1.8右地震作用节点位移图 (11)3.2钢材料梁挠度图 (11)3.2.1恒+活荷载绝对挠度图 (11)3.2.2恒+活荷载相对挠度图 (12)3.2.3活荷载绝对挠度图 (12)3.2.4活荷载相对挠度图 (12)3.2.5斜梁计算坡度图 (12)第4章其他构件计算书 (13)4.1吊车梁计算书 (13)4.2檩条计算书 (18)4.3墙梁计算书 (20)4.4屋面支撑计算书 (22)4.5柱间支撑计算书 (23)设计条件及设计分组一、设计条件1、自然条件屋面活荷载:0.3kN/ m2,0.5kN/m2;雪荷载:0.25 kN/m2;基本风压:0.45 kN/m2;地面粗糙程度:B类;地震参数:7度(0.1g);场地:Ⅱ类。

门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m

门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m

门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m摘要:一、项目背景与概述二、门式钢架结构设计计算方法1.设计原则与要求2.钢架结构构件尺寸确定3.荷载计算与组合4.强度、刚度、稳定性验算三、跨度12m柱距6m门式钢架设计实例1.钢架梁设计1.梁高及腹板厚度确定2.强度、刚度、稳定性验算2.钢架柱设计1.柱径及壁厚确定2.强度、刚度、稳定性验算3.钢架节点设计1.节点连接方式2.强度、刚度、稳定性验算四、施工要点与建议五、总结与展望正文:一、项目背景与概述随着我国建筑行业的蓬勃发展,门式钢架结构在我国建筑工程中得到了广泛应用。

本设计计算书针对一门式钢架结构,跨度为12m,柱距为6m,用于指导实际工程的设计与施工。

门式钢架结构具有简洁、实用、美观等特点,适用于多种建筑类型,如工业厂房、仓库、商业建筑等。

二、门式钢架结构设计计算方法1.设计原则与要求门式钢架结构设计应遵循相关国家规范和标准,确保结构安全、可靠、经济。

设计过程中,应充分考虑构件的选材、制作、安装、维护等方面,满足使用功能和美观要求。

2.钢架结构构件尺寸确定根据跨度、柱距、荷载等因素,合理确定钢架梁、柱、节点等构件的尺寸。

同时,考虑钢材规格、强度、刚度、稳定性等要求,确保结构安全。

3.荷载计算与组合依据国家规范,计算永久荷载、可变荷载、风荷载等,并进行组合。

永久荷载包括结构自重、构件截面荷载等;可变荷载包括活荷载、雪荷载等;风荷载按设计基准期内最大风速计算。

4.强度、刚度、稳定性验算按照相关规范,对钢架结构进行强度、刚度、稳定性验算。

强度验算主要包括构件的正应力、剪应力、弯曲应力等;刚度验算主要考虑构件的弹性变形和挠度;稳定性验算针对构件的失稳现象进行判断。

三、跨度12m柱距6m门式钢架设计实例1.钢架梁设计(1)梁高及腹板厚度确定:根据荷载、梁的截面模量等参数,确定梁高及腹板厚度。

同时,考虑施工条件,选择合适的钢材规格。

(2)强度、刚度、稳定性验算:按照相关规范,对梁进行强度、刚度、稳定性验算。

门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m

门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m

门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m(实用版)目录1.引言2.门式钢架结构概述3.课程设计计算书内容4.跨度和柱距的选取5.门式钢架的计算过程6.结果与分析7.结论正文【引言】门式钢架结构在现代建筑中应用广泛,其结构简单、施工方便、造价低廉等优点使其成为建筑行业的重要结构形式。

本篇文章以一个跨度为12m,柱距为 6m 的门式钢架课程设计计算书为例,详细介绍了门式钢架的设计与计算过程。

【门式钢架结构概述】门式钢架结构是由柱、梁、屋架等构件组成的一种空间结构体系。

其特点是柱间距较大,通常为 6-12m,这使得结构体系具有较好的稳定性和刚度。

门式钢架结构广泛应用于工业厂房、仓库、体育馆等建筑中。

【课程设计计算书内容】本课程设计计算书包括以下几个部分:设计说明书、结构布置图、构件截面尺寸表、节点详图以及计算书。

设计说明书主要包括设计依据、设计参数、设计方法等内容;结构布置图展示了门式钢架的结构形式和构件布置;构件截面尺寸表列出了各构件的截面尺寸;节点详图详细展示了节点的构造形式;计算书则包含了各构件的计算过程和结果。

【跨度和柱距的选取】在设计门式钢架结构时,跨度和柱距的选取十分重要。

跨度的选取需要考虑建筑物的使用要求、施工条件和结构形式等因素;柱距的选取则需要考虑结构的稳定性、刚度和经济性等因素。

本设计中,跨度选取为 12m,柱距选取为 6m,能够满足使用要求,同时具有较好的经济性。

【门式钢架的计算过程】门式钢架的计算过程主要包括构件的强度计算、稳定性计算、刚度计算和疲劳计算等。

在计算过程中,需要根据设计参数、材料性能、荷载条件等因素进行综合分析。

本设计中,采用现行国家设计规范进行计算,保证了结构的安全性和可靠性。

【结果与分析】经过计算,本设计中的门式钢架结构在满足使用要求的前提下,具有良好的强度、稳定性和刚度性能。

同时,计算结果也表明,在考虑疲劳影响的情况下,结构仍具有足够的安全储备。

【结论】本篇文章以一个跨度为 12m,柱距为 6m 的门式钢架课程设计计算书为例,详细介绍了门式钢架的设计与计算过程。

门式钢架设计实例(带计算书)

门式钢架设计实例(带计算书)

门式刚架厂房设计计算书门式刚架厂房设计计算书一、设计资料该厂房采用单跨双坡门式刚架,厂房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐高7.5m ,屋面坡度1/10。

刚架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。

材料采用Q235钢材,焊条采用E43型。

22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋面和墙面采用厚夹芯板,底面和外面二层采用厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。

(不考虑墙面自重)自然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11榀刚架,由于纵向温度区段不大于300m 、横向温度区段不大于150m ,因此不用设置伸缩缝。

檩条间距为1.5m 。

厂房长度>60m ,因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高<柱距,因此柱间支撑不用分层布置。

(布置图详见施工图) 三、荷载的计算1、计算模型选取取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。

厂房檐高7.5m ,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m ;屋面坡度为1:10。

因此得到刚架计算模型:2.荷载取值 屋面自重:屋面板:0.182/KN m 檩条支撑:0.152/KN m 横梁自重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋面雪荷载:0.32/KN m屋面活荷载:0.52/KN m (与雪荷载不同时考虑) 柱自重:0.352/KN m风载:基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载: (1)屋面荷载:标准值: 10.489 4.30/cos KN M θ⨯⨯=柱身恒载:0.359 3.15/KN M ⨯=kn/m(2)屋面活载屋面雪荷载小于屋面活荷载,取活荷载10.509 4.50/cos KN M θ⨯⨯=(3)风荷载010 1.0k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 以风左吹为例计算,风右吹同理计算:根据公式计算:根据查表,取,根据门式刚架的设计规范,取下图:(地面粗糙度B 类)风载体形系数示意图2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=⨯⨯==⨯==-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯k k k k 迎风面 侧面, 屋顶, 背风面 侧面, 屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-⨯=-,荷载如下图:kn/mkn/m4.内力计算:(1)截面形式及尺寸初选: 梁柱都采用焊接的H 型钢68⨯⨯⨯梁的截面高度h 一般取(1/301/45)l,故取梁截面高度为600mm ;暂取H600300,截面尺寸见图所示柱的截面采用与梁相同截面截面名称长度()mm面积2()mmx I 64(10)mm ⨯x W 43(10)mm ⨯y I 64(10)mm ⨯y W 43(10)mm ⨯x i mm y imm柱 60030068H ⨯⨯⨯7200 9472 520 173 36 24234 61.6 梁60030068H ⨯⨯⨯10552 9472520 173 36 24234 61.68668612522.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯•(2)截面内力:根据各个计算简图,用结构力学求解器计算,得结构在各种荷载作用下的内力图如下: 计算项目计算简图及内力值(M 、N 、Q) 备注恒载作用恒载下弯矩 恒载下剪力弯矩图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)恒载下轴力(忽略柱自重)活荷载作用活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活荷载作用活荷载(标准值)剪力图活荷载(标准值)轴力图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)风荷风荷载(标准值)弯矩图弯矩图载作用.风荷载(标准值)剪力图风荷载(标准值)轴力图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)向作用,风荷载只引起剪力不同,而剪力不起控制作用) 按承载能力极限状态进行内力分析,需要进行以下可能的组合:① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截面:如下图:各情况作用下的截面内力内力组合值控制内力组合项目有:① +M max 与相应的N ,V(以最大正弯矩控制) ② -M max 与相应的N ,V(以最大负弯矩控制) ③ N max 与相应的M ,V(以最大轴力控制) ④ N min 与相应的M ,V(以最小轴力控制) 所以以上内力组合值,各截面的控制内力为:1-1截面的控制内力为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-,,2-2截面的控制内力为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-•=-=-,, 3-3截面的控制内力为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-•=-=,, 4-4截面的控制内力为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =•=-=,, A :刚架柱验算:取2-2截面内力 平面内长度计算系数:00010.520.45 1.4620.45 1.46 2.667.27.2 2.6619.1x R R l K I H H Mμμ=+==∴=+⨯==⨯=c I ,其中K=,,,7200/23600mm==0Y 平面外计算长度:考虑压型钢板墙面与墙梁紧密连接,起到应力蒙皮作用,与柱连接的墙梁可作为柱平面外的支承点,但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑,即H19100360081.658.423461.6x y λλ∴====,⑴ 局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。

门式刚架计算书

门式刚架计算书

门式刚架计算书项目编号: No.1项目名称: XXX项目计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08目录一. 设计依据.......................................................................................二. 计算软件信息...................................................................................三. 结构计算简图...................................................................................四. 结构计算信息...................................................................................五. 结构基本信息...................................................................................六. 荷载与效应组合.................................................................................1. 各工况荷载表................................................................................2. 荷载效应组合表..............................................................................七. 地震计算信息...................................................................................1. 左地震......................................................................................2. 右地震......................................................................................八. 内力计算结果...................................................................................1. 单工况内力..................................................................................九. 节点位移.......................................................................................十. 构件设计结果...................................................................................十一. 荷载与计算结果简图...........................................................................1. 结构简图....................................................................................2. 荷载简图....................................................................................3. 应力比图....................................................................................4. 内力图......................................................................................5. 位移图......................................................................................一. 设计依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015);二. 计算软件信息本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.2-2017年3月31日)。

门式刚架厂房计算书

门式刚架厂房计算书

钢结构厂房计算书1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度18m,柱距6m,柱高5.6m,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度。

刚架平面布置如下图1.1所示,刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。

屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢,间距为1.5米,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。

图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸2.荷载计算2.1荷载取值计算:(1)屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)kN m YX51—380—760型彩色压型钢板0.15 2 50 mm厚保温玻璃棉板0.05 2kN mPVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.202kN m 合计 0.672kN m (2)面可变荷载标准值 屋面活荷载:0.302m kN雪荷载:基本雪压=0.452kN m 。

对于单跨双坡屋面,屋面坡角=54238''',=1.0, 雪荷载标准值:==1.0×0.452kN m =0.452kN m 。

取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.452kN m ,不考虑积灰荷载。

(3)轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等) 0.52kN m(4)风荷载标准值基本风压:20m kN 58.055.005.1=⨯=ω;根据地面粗糙度列别为B 类,查得风荷载高度变化系数:当高度小于10m 时,按10m 高度处的数值采用,=1.0。

风荷载体型系数:迎风柱及屋面分别为+0.25和-1.0,背风面柱及屋面分别为-0.55和-0.65。

(5)地震作用哈尔滨地区抗震设防烈度为6度,根据《全国民用建筑工程设计技术措施----结构》中第18.8.1条的建议,所以不考虑地震作用。

2.2各部分作用的荷载标准值计算: (1)屋面恒荷载标准值:0.67×6=4.02kN m 活荷载标准值:0.45×6=2.70kN m (2)柱荷载恒荷载标准值:(0.5×6×5.6+4.02×9)=52.98 活荷载标准值:2.70×9=24.3 (3)风荷载标准值迎风面:柱上10.5860.250.87w q =⨯⨯=kN m 横梁上20.586 1.0 3.48w q =-⨯⨯=-kN m 背风面:柱上30.5860.55 1.91w q =-⨯⨯=-kN m 横梁上40.5860.65 2.26w q =-⨯⨯=-kN m3.内力分析3.1在恒荷载作用下:本工程才用等截面梁和柱。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

门式刚架厂房设计计算书门式刚架厂房设计计算书一、设计资料该厂房采用单跨双坡门式刚架,厂房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐高7.5m ,屋面坡度1/10。

刚架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。

材料采用Q235钢材,焊条采用E43型。

22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋面和墙面采用厚夹芯板,底面和外面二层采用厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。

(不考虑墙面自重)自然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11榀刚架,由于纵向温度区段不大于300m 、横向温度区段不大于150m ,因此不用设置伸缩缝。

檩条间距为1.5m 。

厂房长度>60m ,因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高<柱距,因此柱间支撑不用分层布置。

(布置图详见施工图) 三、荷载的计算 1、 计算模型选取取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。

厂房檐高7.5m ,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m ;屋面坡度为1:10。

因此得到刚架计算模型:2.荷载取值 屋面自重:屋面板:0.182/KN m 檩条支撑:0.152/KN m 横梁自重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋面雪荷载:0.32/KN m屋面活荷载:0.52/KN m (与雪荷载不同时考虑) 柱自重:0.352/KN m风载:基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载: (1)屋面荷载: 标准值: 10.489 4.30/cos KN M θ⨯⨯= 柱身恒载:0.359 3.15/KN M ⨯=kn/m(2)屋面活载屋面雪荷载小于屋面活荷载,取活荷载10.509 4.50/cos KN M θ⨯⨯=(3)风荷载010 1.0k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 以风左吹为例计算,风右吹同理计算:根据公式计算:根据查表,取,根据门式刚架的设计规范,取下图:(地面粗糙度B 类)风载体形系数示意图2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=⨯⨯==⨯==-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯k k k k 迎风面 侧面, 屋顶, 背风面 侧面, 屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-⨯=-,荷载如下图:4.内力计算:(1)截面形式及尺寸初选: 梁柱都采用焊接的H 型钢68⨯⨯⨯:梁的截面高度h 一般取(1/301/45)l,故取梁截面高度为600mm ;暂取H600300,截面尺寸见图所示柱的截面采用与梁相同8668612522.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯•(2)截面内力:根据各个计算简图,用结构力学求解器计算,得结构在各种荷载作用下的内力图如下:计算项目计算简图及内力值(M、N、Q) 备注恒载作用恒载下弯矩恒载下剪力恒载下轴力(忽略柱自重)弯矩图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)活荷载作用活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活荷载作用活荷载(标准值)剪力图活荷载(标准值)轴力图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)风荷载作用风荷载(标准值)弯矩图.风荷载(标准值)剪力图风荷载(标准值)轴力图弯矩图剪力图“+”→(3)内力组合(由于恒载和活载关于结构竖向对称,因而风荷载只要考虑一个方向作用,风荷载只引起剪力不同,而剪力不起控制作用)按承载能力极限状态进行内力分析,需要进行以下可能的组合:① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截面:如下图:各情况作用下的截面内力内力组合值4.截面验算控制内力组合项目有:① +M max 与相应的N ,V(以最大正弯矩控制) ② -M max 与相应的N ,V(以最大负弯矩控制) ③ N max 与相应的M ,V(以最大轴力控制) ④ N min 与相应的M ,V(以最小轴力控制) 所以以上内力组合值,各截面的控制内力为:1-1截面的控制内力为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-,,2-2截面的控制内力为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-•=-=-,, 3-3截面的控制内力为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-•=-=,, 4-4截面的控制内力为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =•=-=,, A :刚架柱验算:取2-2截面内力 平面内长度计算系数:00010.520.45 1.4620.45 1.46 2.667.27.2 2.6619.1x R R l K I H H Mμμ=+==∴=+⨯==⨯=c I ,其中K=,,,7200/23600mm ==0Y 平面外计算长度:考虑压型钢板墙面与墙梁紧密连接,起到应力蒙皮作用,与柱连接的墙梁可作为柱平面外的支承点,但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑,即H19100360081.658.423461.6x y λλ∴====, ⑴ 局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。

① 柱翼缘()1504212.17156b t -==<==(满足要求) ② 柱腹板600161462504w w h t -==<==(满足要求) (2)柱有效截面特征max 4min 2max min 0max 00335.33120.5848.45947217310206.5612.73193.83/181.10206.56181.10 1.88206.5658497480.526.21056X x w M KN M N KN Q KNN M A W N mm h t σσσσασαλ=-•=-=-⎫⨯⨯=±=±⎬⨯⎭⎧=±=⎨-⎩-+=====<+-=36,,120.5810335.3310 .28因97>70,故可以考虑屈曲后强度。

220.5181.10.88206.56584206.56311.2206.561621.28[(1)0.112(1)]10.8,148.45c pw h mmkNσσβσβββλρλ-∴==-=⨯=+==++-++==≤===21max 由于考虑屈曲后强度:=181.1k 则,截面全部有效。

(3)抗剪强度验算:柱截面的最大剪力为V '2'30.850.8 1.4,[10.64(0.8)]0.973125121.63/5848121.6310w v w v d w w v f f N mm V h t f λλ-==<<=--=⨯===⨯⨯⨯>max 则V ,满足要求。

460.5/1731021510371.95/371.95120.58371.95/9472371.9522.59367.2N d e e e e e e N e e e e V V M M M NW A M W f kN m M M NW A kN m kN m -<≤=-==⨯⨯⨯=⋅=-=-⨯=-=⋅>⋅弯剪压共同作用下的验算:因为,按公式进行验算,其中 335.33,满足要求。

[]225'22'81.6180,81.60.6813.14 2.061094722388, 1.0,(1.1)(1.181.6)1.0[10.8(/)]x Exmx x mx x x x Ex x b EA N kN M N A N N W λλλλϕπβλβϕγ=<====⨯⨯⨯====⨯⨯⨯+=+-⨯x 3(4)稳定性验算刚架柱平面内稳定性验算类截面,由《钢结构设计规范》附表C-2查得,则120.581030.681947242120.5817310(10.8)238818.69192.39211.08/N mm f ⨯⨯⨯⨯-⨯=+=<635.33101.05 满足要求。

刚架柱平面外稳定性验算:212236458.40.81810.650.350.650.350.825258.41.07 1.070.99440044000120.58100.825335.33101.00.81894720.991731015.5tx b tx x b px b M M M A W λλϕβλϕβηϕϕ====+=+⨯==-=-=⨯⨯⨯+=+⨯⨯⨯=y y 类截面,由《钢结构设计规范》查得,N 则 26161.52177/N mm f +=<满足要求。

B :刚架梁验算:取3-3截面内力335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-•=-=,,⑴ 局部稳定验算③ 梁翼缘()1504212.17156b t -==<==(满足要求) ④ 梁腹板600161462504w w h t -==<==(满足要求) (2)梁有效截面特征24220.5193.83/173101158429221623.91[(1)0.112(1)]10.530.8,X c p M N mm W h mm σσσσβσβββλ⎫⨯=±=±=±⎬⨯⎭∴=-=⨯====++-++===≤61221门式刚架坡度为1/10<1/5,可以不考虑横梁轴梁的影响,按受弯构件验算。

335.3310=k'2'31115.45.340.850.8 1.4,[10.64(0.8)]0.973125121.63/5848121.6310568.25w w v w v d w w v kN f f N mm V h t f kN τρλλλ-======<<=--=⨯===⨯⨯⨯=>max max 则,截面全部有效。

(3)强度验算抗剪强度验算:柱截面的最大剪力为V k 则V ,满足要求。

相关文档
最新文档